Como dimensionar un poço canadiano, comprimento e diâmetro

O poço canadiano ou provincial (ou ainda permutador de ar geotérmico), não beneficia de regras de dimensionamento bem definidas, como este sistema é muito utilizado na Canadá, vamos aqui utilizar a recomendações canadianas, ou seja as regras de experiência.

Velocidade do ar

A velocidade do fluxo (caudal) de ar dentro do poço, vai depender da qualidade da permutação do calor, recomenda-se que esta velocidade seja  incluída entre 1,5 e 3,5 m/segundo, afim de ter um bom compromisso entre a permutação do calor e as percas de velocidade ou seja o esforço fornecido pelo ventilador que faz circular o ar.

Recursos externos

Existem ferramentas que permitem de fazer esses calculos de forma completa, todavia esse tipo de cálculos deve ser reservados a profissionais du setor.

Documentos ou aplicações fornecidas a titulo informativo sem assistência nem garantia.

Programa Excel WKM en versão de demonstração que permite fazer un calculo, depois terá que pagar licença. (Idioma alemão)

Aplicação multi-plataforma GAEA (idioma inglês)

Folha de calculo que permite de calcular rapidamente um túnel canadiano com somente algumas informações de base. (idioma Portugues by Magalhaes).

Documento de base permitindo os cálculos (Idioma Francês Canadiano).

Tempo de percurso dentro do túnel

A tabela seguinte  indica o diâmetro a utilizar consoante a quantidade de ar extraído, sendo que o diâmetro máximo corresponde a uma velocidade de 1,5 m/segundo e o diâmetro mínimo a uma velocidade de 3,5 m/segundo.

Débito de ar extraídoDiâmetro recomendado (mm)
m3/hl/sDiâmetro minimalDiâmetro maximal
10028100150
12535150150
15042150200
20056150200
25069200250
30083200250

Para uma permutação otimizada do calor, a duração do percurso dentro do túnel deve durar uns 30 segundos, ora esta é a duração  da permutação máxima (tempo necessário para o fluxo atingir a temperatura da terra) .

Para simplificar podemos tomar em conta que un túnel de 35 metros lineares com dois tubos em paralelo pode alimentar uma casa de  120 M².

Comprimento total do túnel versão simplificada

Esta regra vai determinar o comprimento total do túnel canadiano utilizando a tabela acima.

Exemplo com tubo de Ø200 e velocidade de 1,5m/segundo:

  • Uma casa necessita de 200m³/hora de ar renovado.
  • Utilizamos para este túnel um tubo de diâmetro Ø200.
  • A velocidade  é de 1,5m/segundo.
  • 1,5m/segundo  x 30segundos (tempo que o fluxo fica dentro do túnel)= 45 metros
  • 45 metros será o cumprimento total do túnel canadiano

Exemplo com tubo de Ø150 e velocidade de 3,5/segundo:

  • Uma casa necessita de 200m³/hora de ar renovado.
  • Utilizamos para este túnel um tubo de diâmetro Ø150.
  • A velocidade  é de 3,5m/segundo.
  • 3,5m/segundo  x 30 segundos (tempo que o fluxo fica dentro do túnel)= 105 metros
  • 105 metros será o cumprimento total do túnel canadiano.

15 Replies to “Como dimensionar un poço canadiano, comprimento e diâmetro”

  1. Pingback: O poço Canadiano – Túnel canadiano – poço provincial | Canalizar e aquecer

  2. Bom dia
    Estive a ver o seu excel estou com umas dúvidas e gostaria que me ajuda-se. Quero dimensionar um poço para mim mas:
    Nº Prandtl ar=0.71, você tem 0.37, é devido à %hidrometria certo, mas onde arranjou a formula de cálculo da condutividade do ar com % hidrometria?
    E também, onde arranjou as fórmulas de cálculo da condutividade tubo->ar e solo->tubo?
    Os seus valores de comprimento teórico do tubo no excel são muito mais baixos que os descritos acima nesta pagina.
    E calculou o comprimento com recurso ao caudal volumétrico e não o caudal mássico, que usando o Cp (J/(kg.K).
    Fazia-me um favor se me facultasse a fonte dos cálculos do seu excel.

    Agradecido

    • Ola Sr. Almeida.
      Agradeço a sua participação
      Relembro que a esta data não existem formulas de calculo definidas para cada pais.
      Como pode ver no topo da pagina estes valores são extraídos do que se faz no canada, e penso mesmo que são os valores de referencia, que me parecem mais adequados.

      No que diz respeito a folha da calculo Excel, o autor(Magalhães) deve ter tido em conta os valores hygrométricos do pais onde ele vive (na secção 3 da folha de calculo ele cita valores encontrados na net), por isso mesmo os valores não são garantidos e são modificáveis conforme as necessidades de cada um.

      Por exemplo: se o senhor viver no sul de Portugal, é evidente que os valores sejam muito diferentes que se o senhor vivesse na serra da estrela.
      Pode passar pelo fórum e contactar o Sr. Magalhães, senão envie um email a contcato(at)canalizareaquecer.com e eu me farei um prazer de o transferir ao autor da folha de calculo.

  3. Gostaria de implantar o sistema na região sudeste do Brasil, clima temperado (muito quente no verão e frio no inverno).
    Como descubro a extensão e profundidade ideal do tubo?

    Obrigada,

    Lucia

  4. Boa noite, moro na região sul do brasil e temos diferenças bem razoáveis de temperatura, indo de 40º C no verão a -5ºC no inverno. pergunto: …é possível utilizar dois tubos de PVC de diâmetro 150 mm em paralelo? …. meu jardim tem 25 metros de comprimento … posso fazer uma instalação com os dois tubos percorrendo ida e volta até a residencia ? …obrigado pela ajuda.

    • Ola Gerson.

      Sim pode usar o seu tubo de PVC sabendo que o PVC e desaconselhado para este tipo de coisas pois é muito toxico, existe um PVC de cor azul aqui na Europa, talvez no Brazil também exista que esse é adequado para estas aplicações.

      No que diz respeito ao seu poço canadiano, estou pensando que os 50 metros que vc dispõem não seja suficiente para a ventilação total de sua casa, a menos que utilise somente os 25 metros do seu jardim mas utilise vários tubos que vc vais juntar nas duas pontas (como se fosse un radiador).

      O segredo é guardar o ar debaixo de terra durante pelo menos 30 segundos.

      • Boa noite Dani …. e em primeiro lugar, obrigado pelo interesse em me ajudar e seguirei sem dúvidas os teus concelhos …. não sei se o tipo de solo que tenho em meu terreno, seria ideal para esta instalação pois é constituído basicamente de aterro com camada aproximada de 1m (um metro), de altura, ou profundidade, que fica sobre lage de pedra que abrange boa parte de nosso bairro.
        Sendo assim, talvez não faça a troca de calor com a eficiência desejada mas vou tentar mesmo que tenha prejuízo ….quanto ao tubo de PVC, vou ver outras opções como tu recomendou …. apenas por curiosidade, pensei em usar tubos tipo “Manilhas de barro”, com diâmetro aproximado de 120 mm ….. o que você acha ?
        Abração.

        • Ola Gerson.
          Como já indiquei em varias discussões no site, existe realmente uma falta de experiencia neste domínio dos poços ou túneis canadianos

          O solo mais propicio a permuta das temperaturas deveria ser un sole em terra ou argila, penso que o aterro não é o melhor dos solos
          En contrapartida, se você usar manilha de barro, penso que essa manilha tem uma inercia importante o que vai favorecer a estabilização da temperatura, acho que é um bom compromisso.
          Para uma boa permuta o ar deveria ficar dentre du túnel ai uns 30 segundos afin de adquirir a temperatura du solo e quanto mais profundo estiver o túnel melhor é.

  5. Olá “Canalizar e aquecer “,

    Antes de mais quero agradecer-vos por partilharem conteúdos técnicos extremamente ricos em informarão, e lamentar pela pouca/nenhuma actividade que têm colocado no site.

    Gostaria-vos de perguntar se o excel para o dimensionamento do “poço canadiano” se ainda encontra-se em funcionamento, isto porque, estive a simular para as condições da minha futura casa e os valores para o comprimento do tubo não parece que estejam corretos.

    Dados;
    Rez do chão: 100 m2
    Altura: 2.5 m
    Volume: 250 m3

    Ronavar a totalidade do ar em: 2 h
    Diametro exterior do tubo: 0.200 m
    Espessura da parede do tubo: 0.004 m

    Temperatura de entrada do ar: 10 C
    Temperatura de saida: 22 C
    Temperatura média do solo segundo profondidade: 12 C

    Comprimento teórico do tubo: 11.75 m (????)

    O que acham deste valor, 11.75m ?

    Cumprimentos,
    Carlos Esteves

    • Ola sr Esteves.

      Penso que o calculador excel que tem en conta os dados meteorologicos, não é o melhor conselho. Vou mesmo apagar este ficheiro, apesar de não ser o autor .

      No que diz respeito a publicação, estamos em fase de encerramento. Fim de projeto

    • Ola Carlos Esteves.

      Começo por dizer que existe un erro nos seus dados, como poderia ter uma temperatura de saída du seu túnel a 22°C visto que o solo só tem uma temperatura media de 12°C

  6. Ola, moro no Centro-oeste e aqui as temperaturas em media ficam entre 30 a 40 graus…
    Estou pensando em usar tubos de pvc de 100mm para o resfriamento de um comodo de 90m3… fiz a conta aqui e deu 3.5m/s dividido por 30seg deu 105 metros de cano… será que poderia trocar esses canos de pvc por canos corrugados de 110mm? Acho que o fato de ser corrugado aumentaria a area de cano e tornaria a troca de temperatura mais eficiente…

    • Até que os canos PVC não alimentares podem ser toxicos, não existe estudo que comprove essa teoria, mas também não existe estudo que a contra-diga
      Bem que não conheço os canos corrugados (pelo menos por esse nome) o simples fato de trocar os canos PVC pour outra matéria me parece desde já uma boa iniciativa

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